Трёхмерная карта эффективности: новый метод раскрывает тайны пассивации перовскитов

Учёные из Нинбоского института технологий и инженерии материалов (Китай) совершили прорыв, разработав метод трёхмерной электронной визуализации, который позволяет напрямую наблюдать, как пассивация влияет на внутреннюю структуру перовскитной плёнки. Техника, описанная в журнале Newton 31 декабря, основана на томографической проводящей атомно-силовой микроскопии. Она последовательно сканирует электропроводность наноразмерных слоёв материала, создавая детальную 3D-карту распределения тока.

Используя этот подход, исследователи изучили плёнки, обработанные разными способами пассивации. Необработанные образцы показали обширные зоны низкой проводимости, тогда как объёмная пассивация значительно уменьшила сопротивление внутри материала, особенно на границах зёрен. Поверхностная пассивация в основном улучшила проводимость у верхнего интерфейса, что критично для интеграции в устройство. Наилучший результат — равномерные проводящие пути — был достигнут при комбинировании обоих методов.

Как отметил один из авторов работы, профессор Сяо Чуаньсяо, эти микроскопические электрические характеристики напрямую коррелируют с эффективностью готовых солнечных элементов, устанавливая чёткую связь между внутренним переносом заряда и производительностью устройства.

Данная работа предоставляет мощный инструмент для оценки и оптимизации методов пассивации, открывая путь к целенаправленному созданию более качественных перовскитных материалов. Это приближает разработку высокоэффективных и стабильных солнечных элементов, а также способствует прогрессу в области тонкоплёночной электроники и оптоэлектроники в целом.